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半导体温差发电技术精编版

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半导体温差发电技术集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

半导体温差发电技术半导体温差发电技术,它的工作原理是在两块不同性质的半导体两端设置一个温差,于是在半导体两端就产生了直流电压。温差半导体发电有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。可在零下40摄氏度的寒冷环境中迅速启动,因此在实际中得到越来越广泛的应用。温差发电是一种新型的发电方式,利用西伯克效应将热能直接转换为电能。以半导体温差发电模块制造的半导体发电机,只要有温差存在即能发电。工作时无噪音、无污染,使用寿命超过十年,免维护,因而是一种应用广泛的便携电源。半导体温差发电机,目前主要用于油田、野外、军事等领域。该项目的另一市场化领域在于将发电装置用于太阳能、地热、工业废能等的利用,使热能直接转化为电能。另外,半导体发电模块体积小,重量轻,便于携带,可广泛用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业。

随着保护环境、节约能源的呼声越来越高、利用温差发电可能是发展大方向、从小型器件到大型电站,将越来越多地把实验室理论应用到实践中去。

目前国内市场上,最新开发的半导体温差发电组件,规格40×40×4毫米,其内在0.09欧姆以下,其内阻小、耐高温、长寿命。完全符合开发温差发电机的需要。若能使组件两面保持温差摄氏60度,则可发出电压3.5V,电流3A--5A,温差减小电压电流也会随之减小。

使用时注意,温差发电组件的两面与金属散热片之间,最好涂上一层导热硅脂,以利于散热,减小热阻。另外注意,温差发电组件受热要均匀,不能直接用明火烤发电组件。要使发电组件平稳贴在高温物体表面,高温热面温度不能超过180度。其冷面必须加装金属散热片,并采取风冷、水冷、油冷或其它冷却措施,确保能够把热面传过来的热量即时带走,以保持发电组件两面的温差,提高发电效果。

半导体温差发电技术

半导体温差发电技术 (总2页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

半导体温差发电技术 半导体温差发电技术,它的工作原理是在两块不同性质的半导体两端设置一个温差,于是在半导体两端就产生了直流电压。温差半导体发电有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。可在零下40摄氏度的寒冷环境中迅速启动,因此在实际中得到越来越广泛的应用。温差发电是一种新型的发电方式,利用西伯克效应将热能直接转换为电能。以半导体温差发电模块制造的半导体发电机,只要有温差存在即能发电。工作时无噪音、无污染,使用寿命超过十年,免维护,因而是一种应用广泛的便携电源。半导体温差发电机,目前主要用于油田、野外、军事等领域。该项目的另一市场化领域在于将发电装置用于太阳能、地热、工业废能等的利用,使热能直接转化为电能。另外,半导体发电模块体积小,重量轻,便于携带,可广泛用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业。 随着保护环境、节约能源的呼声越来越高、利用温差发电可能是发展大方向、从小型器件到大型电站,将越来越多地把实验室理论应用到实践中去。 目前国内市场上,最新开发的半导体温差发电组件,规格40×4 0×4毫米,其内在0.09欧姆以下,其内阻小、耐高温、长寿命。完全符合开发温差发电机的需要。若能使组件两面保持温差摄氏60

度,则可发出电压3.5V,电流3A--5A,温差减小电压电流也会随之减小。 使用时注意,温差发电组件的两面与金属散热片之间,最好涂上一层导热硅脂,以利于散热,减小热阻。另外注意,温差发电组件受热要均匀,不能直接用明火烤发电组件。要使发电组件平稳贴在高温物体表面,高温热面温度不能超过180度。其冷面必须加装金属散热片,并采取风冷、水冷、油冷或其它冷却措施,确保能够把热面传过来的热量即时带走,以保持发电组件两面的温差,提高发电效果。

温差发电实验报告

篇一:关于温差发电演示实验的感想 关于温差发电演示实验的感想关于上周的大物实验课,课上指导老师给我们做了很多有趣的演示实验,其中不乏既实用又新颖的一些物理相关设备的演示。各式各样引人注目的物理实验中令人印象最深的是对温差发电的演示。简单的实验设备很好的诠释了温差发电的原理,风扇的转动和灯泡的亮光散发着电的光芒。 从实验室归来后,我主动翻阅有关温差发电的资料,试着想更深层次的了解一下温差发电技术的内容。从查询的资料看来,温差热发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差,采用低沸点工作流体作为循环工质,在朗肯循环基础上,用高温热源加热并蒸发循环工质产生的蒸汽推动透平发电的技术,其主要组件包括蒸发器、冷凝器、涡轮机以及工作流体泵.通过高温热源加热蒸发器内的工作流体并使其蒸发,蒸发后的工作流体在涡轮机内绝热膨胀,推动涡轮机的叶片而达到发电的目的,发电后的工作流体被导入冷凝器,并将其热量传给低温热源,因而冷却并再恢复成液体,然后经循环泵送入蒸发器,形成一个循环。巧妙的原理有效的利用了能源,清洁环保的发电思路很是新颖,却又是最符合自然规律的一种体现。关于温差发电,在实际生活中却不仅仅是一种空想。我翻阅着历史上各种关于温差发电的事迹,发现早在1881年9月,巴黎生物物理学家德?阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。1926年11 月,法国科学院建立了一个实验温差发电站,证实了阿松瓦尔的设想。1930 年,阿松瓦尔的学生克洛德在古巴附近的海中建造了一座海水温差发电站。1961 年法国在西非海 岸建成两座3500千瓦的海水温差发电站。美国和瑞典于1979年在夏威夷群岛上共同建成装机容量为1000千瓦的海水温差发电站,美国还计划在21 世纪初建成一座100 万千瓦的海水温差发电装置,以及利用墨西哥湾暖流的热能在东部沿海建立500 座海洋热能发电站,发电 能力达 2 亿千瓦。很多对温差发电的尝试的成功例子,是对物理来源于生活又贡献于生活的最好诠释。另一方面,温差发电在生活中主要应用于海水温差发电,从查阅的资料里我发现关于海水温差发电不仅效率高,来源广,还环保,对资源进行了有效的利用。首先,从海水温差发电的来源看,辽阔的海洋是一个巨大的“储热库”,它能大量地吸收辐射的太阳能,所得到的能量达60 万亿千瓦左右。海洋中上下层水温度的差异,蕴藏着一定的能量,叫做海水温差能,或称海洋热能。利用海水温差发电,这样是对海洋资源的一个极好利用。不仅是对海洋资源的利用,用海水温差发电,还可以得到副产品——淡水,所以说它还具有海水淡化功能。一座10 万千瓦的海水温差发电站,每天可产生378 立方米的淡水,可以用来解决工业用水和饮用水的需要。第三点是,由于电站抽取的深层冷海水中含有丰富的营养盐类,因而发电站周围就会成为浮游生物和鱼类群集的场所,可以增加近海捕鱼量。 由此,在我看来,温差发电在实际中的应用是广泛而且具有很多各方面值得利用的价值的。不仅是对大自然宝贵资源的利用,更是创造了珍贵的新能源,据计算,从南纬20 度到北纬20度的区间海洋洋面,只要把其中一半用来发电,海水水温仅平均下降1C,就能获得600 亿千瓦的电能,相当于目前全世界所产生的全部电能。专家们估计,单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中,就可获得美国在1980年需用电量的75倍。因此,这样看来,温差发电给我们带来的收益是巨大的。对温差发电在实际生活中的应用,只是我从一个简单的演示实验引发的感想。我所想到的,从温差发电的原理出发,到温差发电的具体概念,及其在生活中的具体应用,及经济价值。其实,我认为除了单纯的利用温差发电做发电厂等等,也可以与其他领域覆盖。比如,在热电厂中,可以利用废热所产生的温差进行发电;或者在有地热的寒冷地区,利用地热以及外界寒冷的环境进行温差发电;另外,有小型连续加热单位,如化工厂、炼钢厂等,可以利用余热进行温差发电。温差发电在生活中可以处处利用,只要应用得当,我认为将会为人类的生存减少很多能源的浪费。这也是说,其实温差发电除了应用于大型的发电站,也可以制作成效的模型,广泛应用于生活中,利用一切不必要浪费的能源。温差发电具有简单的原理,不繁杂的设备,不需要苛刻的外界条件,相信只要在技术上合理规划,是有广阔的前景的。 这只是从物理实验引发的联想及感想,希望在以后的物理学习生活中能够越来越熟悉物理,体会物理的乐趣!篇二:温差发电实验方案

大工秋《新能源发电》作业温差发电的利用

网络教育学院 《新能源发电》课程设计 题目:温差发电的利用 学习中心:奥鹏学习中心 层次:本科 专业:电气工程及其自动化 年级: 学号: 学生: 辅导教师:康永红 完成日期: 2016年 05月26日 温差发电的利用 海洋是全世界最大的太阳能收集器,6000万平方千米的热带海洋一天吸收的太阳辐射能,相当于2500亿桶石油的热能。如果将这些热量的1%转化成电力,也将相当于有140亿千瓦装机容量,是美国当今发电能力的20倍以上。海水温差发电,是以一种混合化学液体作为介质,输出功率是以前的1.l-1.2倍。一座3000千瓦级的电站,每千瓦小时的发电成本只有0.6元以下,比柴油发电价格还低。人们预计,利用海水温差发电;如果能在一个世纪内实现,可成为新能源开发的出发点。海水

温差发电,1930年在法国首次试验成功,但当时发出的电能还不如耗去的电力多,因此,没有付诸实施。现在,许多国家都在进行海水温差发电研究。 1. 海洋温差发电技术发展现状 1.1国外研究现状 利用海洋温差产生电力的理论研究和技术研究已有120多年的历史,特别是在上世纪70年代的全球能源危机时期尤其得到重视,近年来研究更是取得了实质性进展。在热带海洋地区大约有6000万平方公里适宜发展海洋温差发电,利用海洋温差发电将能产生目前世界能源需求几倍的发电量。目前,美、印、日等国都建有海洋温差发电站。 利迄今为止,海洋温差发电技术的研究在热动力循环的方式、高效紧凑型热交换器、工质选择以及海洋工程技术等方面均已取得长足的发展,很多技术已渐趋成熟。 1)系统方面以闭式循环最为成熟,已经基本上达到商业化水准。开式循环的主要困难是低压汽轮机的效率太低。工质是闭式循环必须考虑的关键因素。仅从性能角度出发,氨和R22是较为理想的工质,但从环保角度考虑,寻求新工质的努力仍在进行。 2)热交换器是海洋温差发电系统的关键设备,它对装置的效率、结构和经济性有直接的重要影响。热交换器性能的关键是它的型式和材料。钛的传热及防腐性能良好,但是价格过于昂贵。美国阿贡国家实验室的研究人员发现,在腐蚀性暖海水环境下,改进后的钎焊铝换热器寿命可以达到30年以上。板式热交换器体积小,传热效果好、造价低,适合在闭式循环中采用。 3)最新的洛伦兹循环有机液体透平能20~22℃温差下工作,适用于闭式循环装置中。洛伦兹循环的T-S图如图1.1所示。它的热效率和输出功率均小于在温海水进口温度和冷海水进口温度下的卡诺循环(图1.1上T1和T4之差),而等于温海水进出口平均温度和冷海水进出口平均温度下的卡诺循环(图上T2和T3之差)。洛伦兹

30千瓦发电机组技术参数

30KW柴油发电机组技术参数 机组规格30(GF)频率50(HZ) 额定功率30(KW)额定电流54(A) 额定容量37.5(KVA)额定电压400/230(V) 额定转速1500(r/min)功率因数0.8滞后 使用环境:1、大气压力:100Kpa 2、环境温度:25℃3、相对湿度:60% 机组在一定的三相对称负载下,在其中一相上再加25%额定功率的电阻性负载,但该相的总负载电流不超过额定值时,能争产工作;线电压的最大或最小值与三相电压平均值差不超过三相电压平均值的5%;机组的空载电压整定范围不小于95%-105%额定电压。 电压频率 稳态调整 率%瞬态调整 率% 稳定时间 S 波动率%稳态调整 率% 瞬态调整 率% 稳定时间 S 波动率% ≦±2.5≦±10≦±1.5≦±0.5≦±5≦±7≦±5≦±0.5 机组具有高强度公共底盘,底盘上有吊耳,机组重心在吊耳中间,便于起吊和汽车载运。 发动机参数 东风康明斯4BT3.9-G2 发动机型号东康4BT3.9-G2 生产厂家东风康明斯发动机有限公司 常用功率30(KW)备用功率40KW 额定转速1500(r/min)机油消耗率0.4g/kw.h 气缸数直列4满负荷耗油量 3.1㎏/h 缸径X行程105×120(㎜)起动电流200a 排量 3.9(L)压缩比16.5:1 冲程四冲程调速方式机械或电子调速 冷却方式水冷起动时间≦5S 启动方式24V直流电启动 机组重量800㎏ 机组尺寸2030×838×1245(㎜×㎜×㎜) 电机技术参数 电机型号TFW2-30-4生产厂家上海科浦电机有限公司 额定功率30KW额定电流54A 额定容量37.5KVA励磁方式无刷自励 额定转速1500r/min额定电压400/230V 频率50HZ功率因数0.8滞后 相数与接法三相四线效率95%

温差发电技术及其一些应用

温差发电技术及其一些应用 来源:能源技术2009-5-12 1 温差发电的原理 温差发电是利用两种连接起来的导电体或者半导体的塞贝克效应(Seebeck Effect),将热能转换成电能的一种技术。由两种不同类型的半导体构成的回路如图1,当装置的一端处于高温状态另一端置于低温状态下,就会在回路中形成电动势: ε = αs(T1-T2)(1) 式中:T1为低温度端温度,K;T2为高温端温度,K;αs为所用热电转换材料的塞贝克系数,V/K。 图1 温差发电原理图 (点击图片放大) 在应用时多个PN结串联起来,构成一个热电转换模块(见图2),目前已有产品面市。例如图3为Hi-z公司生产的热电转换模块系列,该模块系列能在-20℃到300℃的温度范围内有效地进行热电转换,输出功率为2.5~19W,负载电压为1.65~3.30V。

图2 热电模块结构示意图 (点击图片放大) 图3 Hi-z生产的热电转换模块系列 (点击图片放大) 2 热电材料的研究进展 热电转换模块转换的效率很大程度上决定于其组成材料的性能,温差发电的电动势不但取决于材料的塞贝克系数α ,而且和高低温端间的温差△T和有关, s 从而与材料的导热有关,另外输出电流还与材料的导电率有关,所以常用热电转换材料的优值Z评价材料的热电性能:

Z=(α s )2σ/λ(2) 式中:α s 为塞贝克系数,σ为电导率,λ为热导率。 Z的量纲为K-1,研究分析中优值又常采用优值Z和工作温度T的无量纲ZT 表征。提高材料的优值是研究开发高效热电转换材料的主要方向,通常有以下几种途径:①选择最佳载流子度;②提高载流子迁移率与晶格热导率的比;③改变晶体取向;④改变颗粒尺度使颗粒间既能导电同时声子散射又比较显著,促使颗粒定向分布;⑤选择最佳的工作温度及材料的禁带宽度。已有的研究资料表明,在室温下热电转换材料的优值只要能大于3,热电效率就可以达到令人较满意的水平并可以推广应用。目前热电材料的研究主要集中在以下几个方面。 (1)改进材料微观结构,例如结构纳米化。通过纳米技术在热电材料中掺入纳米尺寸的杂质相制备纳米复合结构热电材料(杂质相可为绝缘体、半导体或是金属,也可以为纳米尺寸的空洞),通过调整或者控制掺入杂质的成份、结构和大小得到纳米级的新相,达到提高热电材料ZT值的目的。 (2)开发梯度结构材料。功能梯度材料主要有两种:一种是载流子浓度梯度热电材料,即沿着材料的长度方向载流子浓度被优化,让材料的每一部分在各自的工作区达到最大的优值;另一种是分段复合梯度热电材料,由不同材料连接构成,每段材料工作在最佳温度区,可在大温差范围内工作从而达到较高的热电转换效率。 日本研究人员发现采用5种不同载流子浓度值的PbTe在300~1000K的温度范围内梯度化,其平均热电优值比单一材料增加1.5倍左右。Muller等利用4层不同掺杂浓度的FeSi2制备出热传感器并对其进行了测试,发现该元件在 -50~500℃的范围内Seebeck系数保持在270μV/K,波动小于±2%。Kang等研究 了SiGe/PbTe/Bi 2Te 3 三段层状热电元件,工作温度从室温到1073K,最大效率可 达17%;对二元(PbTe) 1-2 (SnTe)合金进行Ag元素掺杂并实现三段结构梯度化, 结果表明三段梯度热电材料PbTe/(PbTe) 0.8(SnTe) 0.2 /(PbTe) 0.6 (SnTe) 0.4 的最 大输出功率达175W/m2,性能比单段材料至少提高16%。

发电机组技术参数资料

亠、鑫明100KW柴油发电机组技术说明 柴油发电机组: 1、技术标准 机组符合下列中华人民共和国标准 1)GB75& 2000《旋转电机基本技术要求》 2)GB/T7064- 2002《透平型同步电机的技术要求》 3)IEC34—1 (第八版)《旋转电机第一部分一额定值和性能》 4)IEC34- 3《汽轮发电机的特殊要求》 5)GB/T 2819—1997《移动电站通用技术条件》 6)GB/T 2820《往复式内燃机驱动的交流发电机组》 7)GB471—1996《自动柴油发电机组分级要求》 8)JB/T 8186—1999《工频柴油发电机组额定功率、电压及转速》 9)JB/T 10303—2001《工频柴油发电机组技术条件》 2、主要组成部分 I)柴油发动机; 2)交流同步发电机; 3)冷却系统; 4)自启动切换系统, 5)燃油系统; 6)排气系统和排烟系统; 7)电动起动系统; 8)24VDC蓄电池组(密封铅酸电池); 9)低噪音静音和高效消音系统; 10)空气、燃油、润滑油过滤器; II)机组控制系统 12)出口断路器、出口断路器柜 13)24V全自动浮动充电系统 3、机组主要性能及结构

1 )使用条件 机组在下列条件能可靠工作(1)海拔高度<1000m (2)环境温度:-5?+40C;( 3)相对湿度:9 %?100%。 2)主要技术指标 ( 1 )机组连续输出功率为:标准功率 (2)额定电压:400V,电压波动率W 0.5%; ( 3)瞬态电压调整率20%?-15%; (4)频率:50HZ三相四线, 瞬态频率调整率<±5%(电子调整器); ( 5)功率因数:0.8 (滞后); (6)转速:1 500转/分钟; (7)电压稳定时间w 1s; (8)频率稳定时间v 3s; (9)噪声:不超过80dB(离机1.m,离地面1m); 3)机组的运行 机组能连续满容量运行,机组能通过运行方式选择开关,选择机组所处状态,运行方式选择开关有下列四个位置即“自动”、“手动”、“试验”、“零位”,机组正常处于准启动状态即“自动”状态,该开关装于机组控制柜上。“自动”:保安段失电立即自动启动,5-360 秒内自动并网供电(可调),自动启动可以连续三次“手动”可在机组控制屏上手操作启动、停机。具备同期检测闭锁功能。“试验”:机组可进行自启动试验,但主开关自锁, 不合闸。“零位”:闭锁控制屏上手动和自动启动功能,可安全进行设备维护和检修。 机组的启动:保证机组自启动快速性和成功率,使机组正常处于热态,即采取对机组冷却水的预热手段。发动机能根据控制信号自起动和停机,起动用直流电动机,电源由镍镉电池供,充电器设在一单独柜内。并设有直流电动机过热保护装置,起动用蓄电池容量能满足无需充电连续5 次起动,电池可长期处于浮充状态。 4)电气接线 (1)一次接线所有电器元器件装设于配电柜内,按招标人要求进行安装。 (2)二次接线:机组的控制启动、保护、测量、信号系统采用交 (直)流V 电压(由我方提供)。机组的控制、保护具有可通讯的接口,并提供完整通讯协 控制:除自动控制的要求外,机组还有就地控制屏控制。电源的正常切换是利用机组的

半导体温差发电技术

半导体温差发电技术 半导体温差发电技术,它的工作原理是在两块不同性质的半导体两端设置一个温差,于是在半导体两端就产生了直流电压。温差半导体发电有着无噪音、寿命长、性能稳定等特点。可在零下40摄氏度的寒冷环境中迅速启动,因此在实际中得到越来越广泛的应用。 温差发电是一种新型的发电方式,利用西伯克效应将热能直接转换为电能。以半导体温差发电模块制造的半导体发电机,只要有温差存在即能发电。工作时无噪音、无污染,使用寿命超过十年,免维护,因而是一种应用广泛的便携电源。 半导体温差发电机,目前主要用于油田、野外、军事等领域。该项目的另一市场化领域在于将发电装置用于太阳能、地热、工业废能等的利用,使热能直接转化为电能。另外,半导体发电模块体积小,重量轻,便于携带,可广泛用于小家电制造、仪器仪表、玩具及旅游业。 随着保护环境、节约能源的呼声越来越高、利用温差发电可能是发展大方向、从小型器件到大型电站,将越来越多地把实验室理论应用到实践中去。 目前国内市场上,最新开发的半导体温差发电组件,规格40×40×4毫米,其内在0.09欧姆以下,其内阻小、耐高温、长寿命。完全符合开发温差发电机的需要。若能使组件两面保持温差摄氏60度,则可发出电压3.5V,电流3A--5A,温差减小电压电流也会随之减小。

使用时注意,温差发电组件的两面与金属散热片之间,最好涂上一层导热硅脂,以利于散热,减小热阻。另外注意,温差发电组件受热要均匀,不能直接用明火烤发电组件。要使发电组件平稳贴在高温物体表面,高温热面温度不能超过180度。其冷面必须加装金属散热片,并采取风冷、水冷、油冷或其它冷却措施,确保能够把热面传过来的热量即时带走,以保持发电组件两面的温差,提高发电效果。

温差发电技术与参数

温差发电是一种合理利用余热、太阳能、地热等低品位能源转换成为电能的有效方式。温差发电具有结构简单,坚固耐用,无运动部件,无噪音等特点。目前在国外已广泛研究。使用普通化石燃料作热源以形成温差发电器的实用系统首推美国专为野外使用而发展的军用电源。它们以各类军队常用的燃油燃烧产生的热量为热源转换为供给战场、尤其是前沿阵地各种电器设备的电能。由于在这些环境中低噪声、能快速启动、能长期连续工作、易携带、维护方便、后勤保障便利等是使用方首要的考虑,在这些方面,温差电转换发电器大大优于常用的内燃式驱动发电机和化学蓄电池。1988年美国生产了一种外型尺寸为 41.2cmX42.2cmX27.3cm的燃烧式温差发电器,该设备的发电元件由120对热电偶组成,可使用多种军用燃油,一次装载后连续工作12小时,产生13.1V直流电压,向负载提供120W的电功率。 2温差电技术的应用 随着环保意识的加强以及对传统能源未来匮缺的担心,充分利用余热发电的技术手段日益受到关注。2003年黎巴嫩大学的学者将温差电发电器的热端与该国的一种做饭用的火炉外壁连接,冷端置于空气中,利用炉壁的高温与环境的温差来发电。其实验中所使用的温差电元件即产自中国,因为中国的元件性价比最高,该设备实验中单片元件可产生4W的电功率。中国目前已成为世界上最大的温差电元件生产出口国,这为我国未来温差电的广泛应用打下了坚实的基础。 2.2太阳能和地热能热源 太阳能和地热能是新能源体系的主要组成部分,它们无污染,而且可以认为是无匮缺的长期资源。太阳能利用最为方便的形式是集热,通过集热后产生的温差即可用于发电。 2004年泰国学者通过利用置于屋顶的铜板吸收太阳能集热升温与环境之间的温差发电带动轴流风机引导屋顶空气自然对流从而达到给屋顶降温的效果。 2.3放射性同位素热源 对于需要长时间不间断供电而且无须人工维护的应用,温差电转换发电是一种较为理想的选择。所剩下的主要问题就是要寻找一个同样是体积小、寿命长的相应热源。由同位素放射产生热量的方式因其能量密度高、工作寿命长、可靠性高等优点被视为理想热源。 医学应用:放射性同位素热源的温差发电器用于向人体植入的器官或辅助器具供电,使之能长期正常工作,如人造心脏或心脏起博器。这类产品可耐受1600K以上的高温,其辐射水平比夜光表还低,依据放射源的半衰期其使用期限可达87年。 海洋和地面应用:随着人类在边远地区、海洋的活动不断增加,对能长期工作而不用太多维修的能源系统的需求日增。美国海军是海洋用放射性同位素温差发电器的最大用户。他们使用的典型发电器为Gulf Millibats,设计的工作深度达10KM,温差电偶材料为碲化铋,热源为同位素锶-90,可以提供电压为1.5到1.8V,功率不小于1W,寿命长达10年,通过直流-直流转化器获得24V的输出电压。1961年12月在Chesapeake Curtis海湾为核动力系统设置的第一台SNAP系统,在阿拉斯加的Umeat无人气象站。该站电能由一个至少6年无需维护的温差发电器提供。 空间应用:卫星用原子核辅助能源系统(SNAP)的发展始于1955年。1961年6月,美国海军装有SNAP3A这种能源系统

最全发电机组技术经验参数名词解释

发电机组各技术参数名词解释 发电机组的工作环境:环境条件(环境温度:;环境湿度:;海拔高度:;)和地理条件(o 普通平原地区o沙漠干燥地区o风沙多地区o潮湿盐雾地区等) 一、发电机组主要技术参数 1、机组型号:发电机组的命名编号 柴油发电机组型号排列和符号含义 其中符号和数字代表的型号含义如下: 1---输出额定功率(KW),用数字表示。 2---输出电压种类G代表交流工频;P代表交流中频;S代表交流双频;Z代表直流。 3---发电机组类型;F代表陆用;FC代表船用;Q代表汽车用;T代表挂车用(如拖拉机)。 4---控制特征,缺位为手动(普通型)机组;Z代表自动化机组;S代表低噪声机组;SZ代表低噪音自动化机组。 5---设计序号,用数字表示。 6---变型代号,用数字表示。 7---环境特征,缺位普通型;TH代表湿热型。 例:120GFSZ1:代表输出额定功率120KW、交流工频、陆用、低噪声、设计序列号为1的自动化柴油发电机 组。 其他发电机组型号排列和符号含义 如:?500GF1-3RW 500GF-RZ? 400GF-PT ???500——发电机组的标定功率 ???G——工业频率,50HZ ???F——发电机组的简称 ???1—发电机组序列号 ???3—第三次变型 ???R——采用热交换器冷却 ???P——配套(风扇、水箱) ???PW——配套卧式水箱 ???W——瓦斯发电机组 ???Z——沼气发电机组 ???J——焦化发电机组 ???T——天然气发机组 ???Fm——发生炉煤气 2、控制屏型号 3、视在功率(KVA):机组容量,kVA是设备的输出容量,等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积,而有效值能 客观地反映正弦量的大小和他的做功能力,因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作,外电路需传 给网络的能量或该网络的容量。1KW有功功率=视在功率。 ?单口网络:只有两个端钮与其它电路相连接的网络,称为二端网络。当强调二端网络的端口特性,而不关心网络内部的情况时,称二端网络为单口网络,简称为单口(One-port)。 4、额定功率(KW/KVA):是指该台发电机在可变负载情况下长期安全运行的最大输出(有功)功率。额定(有 功)功率(kw)=常用功率=柴油发动机标定12小时功率(kw)×。 ?柴油发电机组的额定功率指12小时可连续运行的功率。主要为:160~1500kW; ?燃气发电机组的额定功率主要为:20~700kW

温差发电机原理

温差发电机原理 分类:杂九杂十| 标签:温差发电机? 塞贝克效应? 帕尔贴效应? 2013-05-21 09:35 阅读(2858)评论(0)塞贝克效应和帕尔帖效应 塞贝克效应(Seebeck effect):不同的金属导体(或半导体)具有不同的自由电子密度(或载流子密度),当两种不同的金属导体相互接触时,在接触面上的电子就会由高浓度向低浓度扩散。而电子的扩散速率与接触区的温度成正比,所以只要维持两金属间的温差,就能使电子持续扩散,在两块金属的另两个端点形成稳定的电压。由此产生的电压通常每开尔文温差只有几微伏。这种塞贝克效应通常应用于热电偶,用来直接测量温差。 一个温差发电电路由两种赛贝克系数不同的材料接触构成(比如P型半导体和N型半导体)。如果没有负载,电路中不会有电流但是两端会有电动势,这时候它以检测温度的热电偶方式工作。(图片来源:) 帕尔贴效应是塞贝克效应的逆效应,当有电流通过不同的导体组成的回路时,除产生不可逆的焦耳热外,在不同导体的接头处随着电流方向的不同会分别出现吸热、放热现象。这是珀耳帖在1834年发现的。简而言之,当在两种金属(或半导体)回路上施加电压通入电流后,不同金属的接触点会有一个温差。

利用塞贝克效应的热电制冷器电路图。(图片来源:) 帕尔贴效应常用于cpu散热器和袖珍冰箱里的半导体制冷片上。通常使用时我们给制冷片施加电流,一面就会变热而另一面变冷。但是这个效应也可以反过来:只要制冷片两端有温差就会产生电压。 温差发电依靠塞贝克效应,由于半导体温差电材料的效果比金属的高得多,所以有实用价值的温差电材料都是用半导体材料制成的。帕尔贴器件是利用半导体的帕尔贴效应制冷的器件,实用的半导体制冷器由很多对热电元件经并联、串联组合而成,也称热电堆。单级热电堆可得到大约60℃的温差。热电堆也可根据塞贝克效应工作把热能(即内能)转化为电能进行温差发电。当温差电堆两端处于不同温度时,就会产生电动势,可以输出功率。

冷能温差发电技术及材料研究进展

冷能温差发电技术及材料研究进展 胡 放3 戚学贵 王学生 任 超 代晶晶 (华东理工大学机械与动力工程学院) 摘 要 温差发电技术是一种直接利用热电材料完成热能到电能转换的能源利用技术。介绍近年来关于温差发电的实验和理论研究的国内外现状以及各种热电材料的研究进展和制备状况。 关键词 温差发电 LNG冷能 热电材料 热导率 磁控溅射 0 前言 21世纪的能源短缺促使各国展开多种形式的开源节流,并促使了全球能源体系的重大调整。展望我国从目前到2050年能源需求与保障供应的可能性,煤的份额将由目前的约70%减少至2050年的约40%,天然气、水电、核电份额将有所增长,还有约15%的缺口要靠大规模发展非水能的可再生能源来补足[1]。理论上只要存在冷、热温差,就可转化得到可供利用的能源,故可称为冷、热温差资源为温差能源。开发利用温差能源,国内外已进行了相当多的探索和应用,且工作主要集中于热电转换材料的温差发电[2~4]。 1 L NG冷能利用现状 LNG(liquified natural gas)是天然气经过脱酸、脱水处理,通过低温工艺冷冻液化而成的低温(-162℃)液体混合物。每生产1t LNG的动力及公用设施耗电量约为850k W?h;而在LNG接收站,一般又需将LNG通过气化器气化后使用,气化时放出很大的冷量,其值大约为830kJ/kg(包括液态天然气的气化潜热和气态天然气从储存温度复热到环境温度的显热)。我国将在沿海地区相继建成十几个LNG接收站,每年将进口数以千万吨计的LNG,同时携带着巨额冷量[5]。在高能源价格下,液化天然气的巨大能耗和汽化天然气的冷能浪费使LNG的冷能利用成为热电转换中的新兴领域。 2007年福建已经以每年260×104t的规模进口LNG,华南理工大学[5]为其设计了“超低温冷能的火用分析和火用经济价值估算通过冷媒循环利用LNG 冷能系统”以及“LNG冷能用于空分和中低温冷用户的集成方案”,可以冷却290×104t空气,相当于60000m3/h的氧气制备规模,即一套特大型常规空气分离装置的规模,其大致可以生产11000 m3/h的液氧、47000m3/h的氧气、80000m3/h左右的液氮和氮气,以及1800m3/h左右的氩气。 另外一例国内LNG接收站冷能利用以深圳大鹏湾接受终端[6],如不采用LNG的冷能综合利用技术,每年排入附近海域的冷量将达到215×109 MJ。因此,研究LNG冷能的综合利用技术不仅有利于节约能源,发展循环经济,而且能最大程度减少LNG终端站对附近海域的影响,保证该湾区甚至全部沿海地区的可持续发展。 在国内,LNG低温电能利用尚处于实验室研究阶段。目前所提出的LNG冷能发电主要是利用LNG的低温冷能使发电装置中循环工质液化,而后工质经加热气化再在气轮机中膨胀作功带动发电机发电。全静态的热电材料温差发电方式具有简单、无运动部件、组合方便等很多优点,因此它是一种实现LNG低温冷能温差发电的颇具前景的途径。 北京化工大学的Lu、W ang两人[7]设计开发了直接利用LNG冷能的朗肯循环,以氨水—水作为 3胡放,女,1986年7月生,硕士研究生。上海市,200237。

温差发电

温差发电 塞贝克原理: 在两种金属A和B组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,则在回路中将出现电流,称为热电流。相应的电动势称为热电势,其方向取决于温度梯度的方向。一般规定热电势方向为:在热端电流由负流向正。 塞贝克效应的实质在于两种金属接触时会产生接触电势差(电压),该电势差取决于两种金属中的电子溢出功不同及两种金属中电子浓度不同造成的。 半导体的温差电动势较大,可用作温差发电器。 产生Seebeck效应的机理,对于半导体和金属是不相同的。 半导体效应 产生Seebeck效应的主要原因是热端的载流子往冷端扩散的结果。例如p型半导体,由于其热端空穴的浓度较高,则空穴便从高温端向低温端扩散;在开路情况下,就在p型半导体的两端形成空间电荷(热端有正电荷,冷端有负电荷),同时在半导体内部出现电场;当扩散作用与电场的漂移作用相互抵消时,即达到稳定状态,在半导体的两端就出现了由于温度梯度所引起的电动势——温差电动势。自然,n型半导体的温差电动势的方向是从低温端指向高温端(Seebeck系数为负),相反,p型半导体的温差电动势的方向是低温端指向高温端(Seebeck系数为正),因此利用温差电动势的方向即可判断半导体的导电类型。 可见,在有温度差的半导体中,即存在电场,因此这时半导体的能带是倾斜的,并且其中的Fermi能级也是倾斜的;两端Fermi能级的差就等于温差电动势。 实际上,影响Seebeck效应的因素还有两个: 第一个因素是载流子的能量和速度。因为热端和冷端的载流子能量不同,这实际上就反映了半导体Fermi能级在两端存在差异,因此这种作用也会对温差电动势造成影响——增强Seebeck效应。 第二个因素是声子。因为热端的声子数多于冷端,则声子也将要从高温端向低温端扩散,并在扩散过程中可与载流子碰撞、把能量传递给载流子,从而加速了载流子的运动——声子牵引,这种作用会增加载流子在冷端的积累、增强Seebeck效应。 半导体的Seebeck效应较显著。一般,半导体的Seebeck系数为数百mV/K,这要比金属的高得多。 金属效应 因为金属的载流子浓度和Fermi能级的位置基本上都不随温度而变化,所以金属的Seebeck效应必然很小,一般Seebeck系数为0~10mV/K。 虽然金属的Seebeck效应很小,但是在一定条件下还是可观的;实际上,利用金属Seebeck效应来检测高温的金属热电偶就是一种常用的元件。

发电机组技术参数

30KW扬动防雨箱发电机组技术参数 1、发电机组主要参数 机组型号:ZSYD-30GF 额定功率:30KW/37.5KVA 额定电压:400V/230V 额定电流:54A 额定频率:50Hz 额定功率因素:COS=0.8滞后 稳态电压调整率:≤±0.5% 瞬态电压调整率:≤-15%/ +20% 电压稳定时间:≤1.5sec 电压波动率:≤0.5% 电压波形失真度≤8% 稳态频率调整率:≤3% 瞬态频率调整率:≤10% 频率稳定时间:3sec 频率波动率:≤0.25% 满载燃油耗量:215g/kw.h 开架机组外形尺寸(mm): 1450*720*1200 开架机组重量:650KG 防雨箱机组外形尺寸(mm)1800*1000*1600 防雨箱机组重量:1100KG 2、柴油机主要参数 品牌:扬动 柴油机型号:YSD490ZLD 额定功率:32KW/40KVA 类型:四冲程,直接喷射压燃式 冷却方式:自带风扇水箱强制闭式循环水冷却 排列型式:直列型 气缸数:4缸 缸径*行程:90mm*100mm 排量: 2.534L 机油容量:12L 转速:1500r/min 转速调节:机械调速 启动方式:DC24V 电启动 3、发电机主要参数 发电机品牌:上海领驭 产地:江苏 发电机型号:KHI-30 类型:封闭、防滴自通风保护、自励磁、自调节、带

自动电压调节器的旋转无刷同步发电机相数接法:Y型,三相四线 绝缘等级:H级 温升:H级 防护等级:IP22 额定频率:50HZ 额定功率因数:0.8(滞后) 额定电压:400/230V 额定转速:1500r/min 励磁方式:无刷自励磁 4、机组组成部分 1)柴油机 2)发电机 3) 普通柜 4)防雨箱 6、参考图片 扬动发电机组

温差发电的原理

温差发电原理 温度这个名词是因为我们天天听得到,所以不去问什么是温度的实质。温度是指一定环境下物体内分子或原子热运动的速度”比如气温就是指气体分子的运动速度。不过他们的运动是热”运动,没有固定的方向,或者说物体内由于分子相互碰撞,能量相互传递,方向时时因碰撞而改变。故物体内分子运动很快达到同一运动速度状态” 再说温度传递。两片具有温差的物体接近时,有两种方式可以形成热”传递。或者说形成分子运动速度传递。第一是分子碰撞,温度低的速度慢,能量低。温度高的速度快。两者结合再一起,最终形成中和”第二种是热辐射”说到底就是电磁辐射” 只是这种电磁辐射的波长要比可见光长一些,但温度高时发出的辐射就是可见光”了。所以说在空间内电磁辐射”是能量传递的最基本形式。物体只要在绝对零度以上就能向外界发射电磁辐射”线。只是不同物体在不同温度下,电磁辐射的强度不同。温差就是指两种物体在接触时电磁辐射强度有差别。即物体间存在电磁场强度差别,即存在电位差”或者说存在电动势”导线可以理解为等势体”这样温度不同的物体间接一导线,有电流”产生就好理解了。温差发电”就不奇怪了。 温差发电将热能直接转化为电能,只有微小温差存在的情况下也能应用,是适用范围很广的绿色环保型能源一一它甚至能利用人的体热,为各种便携式设备供电,真正做到,变废为宝?。”华东理工大学机械工程学院涂善东教授、栾伟玲副教授认为,温差电技术正重新成为全球研究的热点,值得我国科学技术研究部门的重视。 就温差电技术的机理、该领域最新研究进展、进行推广应用的紧迫性和当前可能取得进展的突破点等问题,两位从事能源材料与设备技术研究的专家接受了本报记者的专访。 Seebeck 效应 温差发电通过热电转换材料得以实现,而检定热电转换材料的标志,在于它的三个基本效应:Peltier效应、Seebeck效应和Thomson效应。”栾伟玲副教授说,正是这三个效应,奠定了热力学中热电理论的基础,也为热电转换材料的实际应用展示了广阔前景。其中,Seebeck效应是温差发电的基础。 1821年,德国人Seebeck发现,在两种不同金属(锑与铜)构成的回路中,如果两个接头处存在温度差,其周围就会出现磁场,又通过进一步实验发现回路中存在电动势。这一效应的发现,为测温热电偶、温差发电和温差电传感器的制作奠定了基础。 栾伟玲介绍,热电转换材料直接将热能转化为电能,是一种全固态能量转换方式,无需化学反应或流体介质,因而在发电过程中具有无噪音、无磨损、无介质泄漏、体积小、重量轻、移动方便、使用寿命长等优点,在军用电池、远程空间探测器、远距离通讯与导航、微电子等特殊应用领域具有无可替代”的地位。在21世纪全球环境和能源条件恶化、燃料电池又难以进入实际应用的情况下,温差电技术更成为引人注目的研究方向。

温差电现象及其应用温差发电机

温差电现象及其应用——温差发电机 2010级化学物理系龚科PB10206089 摘要:本文分为两部分:第一部分介绍温差电现象的产生机理,包含汤姆孙效应、珀尔帖效应和塞贝克效应的介绍.第二部分介绍温差电现象的一种利用,即温差发电机的应用现状及前景. 关键词:温差电现象汤姆孙效应珀尔帖效应塞贝克效应温差电发电机 正文: 一、温差电现象产生机理 由两种不同材料制成的结点由于受到某种因素作用而出现了温差,就有可能在两结点间产生电动势,回路中产生电流,这就是温差电效应.所产生的电动势称为温差电动势,在一定范围内,温差电动势在数值上正比于两接点处的温度差,即 ε=a(T1-T2),(1)其中,a为塞贝克系数,在数值上等于单位温度差所引起的电动势.金属的温差电效应较小,a为0~80μV·K-1,用于测量温度,半导体温差电效应较大,a为50~103μV·K-1,可用来制造温差发电机.温差电效应由德国物理学家塞贝克于1821年首先发现;1834年,法国实验科学家珀尔帖发现了它的反效应:两种不同金属构成闭合回路,当回路中存在直流电流时,两个接头之间将产生温差,即珀尔帖效应.1837年,俄国物理学家楞次又发现,电流的方向决定了吸收热量还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流大小成正比.温差电效应根据具体作用原理及表现形式,有汤姆逊效应、帕尔贴效应、赛贝克效应三种. 1、汤姆孙效应 汤姆孙效应即导体两端有温差时产生电动势的现象.其机理是金属中温度不均匀时,温度高处的自由电子比温度低处的自由电子动能大.像气体一样,当温度不均匀时会产生热扩散,在温度低端堆积起来,从而在导体内形成电场在金属棒两端便形成一个电势差.这种自由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平衡为止. 2、珀尔帖效应 珀尔帖效应就是电流流过两种不同导体的界面时,将从外界吸收热量,或向外界放出热量.由珀尔帖效应产生的热流量称作珀尔帖热.珀尔帖效应的物理解释是:电荷载体在导体中运动形成电流.由于电荷载体在不同的材料中处于不同的能级,当它从高能级向低能级运动时,便释放出多余的能量;相反,从低能级向高能级运动时,从外界吸收能量.能量在两材料的交界面处以热的形式吸收或放出. 1837年,俄国物理学家楞次(Lenz,1804~1865)发现,电流的方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量的多少与电流的大小成正比,比例系数称为“帕尔帖系数”. Q=л·I=a·Tc·I,(2)其中л=a·Tc 式中:Q——放热或吸热功率π——比例系数,称为珀尔帖系数I——工作电流a——温差电动势率Tc——冷接点温度. 珀尔帖效应最主要的应用就是半导体制冷.半导体制冷片具有以下优势:(1)可以把温度降至室温以下;(2)精确温控(使用闭环温控电路,精度可达±0.1℃);(3)高可靠性(致冷组件为固体器件,无运动部件,寿命超过20万小时,失效率低);(4)没有工作噪音.此应用不作为本文的主要内容,故不作详细介绍. 3、塞贝克效应 在两种金属A和B组成的回路中,如果使两个接触点的温度不同,则在回路中将出现电

半导体温差发电机原理及制作

半导体温差发电机原理及制作 编辑:https://www.doczj.com/doc/ec7393370.html, 文章来源:网络我们无意侵犯您的权益,如有侵犯请[联系我们] 半导体温差发电机原理及制作 笔者以蜂窝煤热水炉的进出水为温差源,制作了一台半导体温差发电装置,原理框图 见上图。 半导体温差发电是一种将温差能(热能)转化成电能的固体状态能量转化方式。发电 装置无化学反应和机械运动,无噪声、无污染、无磨损、寿命长。它的核心部件是半 导体温差电偶模块(因多用于制冷,亦称半导体致冷片,电子元器件市场大多有售)。将它的两根引出线连接到万用表的电压或电流挡,用体温传导到它的一个面,使其两 面形成温差,指针就会偏转,实实在在的温差发电就展现在你的面前。但是,目前半 导体温差电偶模块热电转化效率低,近年有研究表明最高不到5%,这是半导体温差 发电实用化的最大障碍。 制作半导体温差发电装置的第一件事是选择温差源。供一个家庭利用的温差源十分有限,可说说也挺多。 一是炊事温差,烧天然气、石油液化气、煤炭、沼气等等产生高温;二是空调、暖气 温差;三是地温温差,庭院井水、溪水与地表的温差;四是太阳能温差,用太阳能热 水器、太阳灶获得热量;五是冬季冰雪与室内、地下的温差,等等。但是,利用起来 必须满足方便获得、经济、持续和有足够的能量的要求。实验表明,对目前通常的半 导体温差发电模块每提供摄氏1度的温差可相应产生约0.03V电压,可见温差小就没 有实际利用价值。本人之所以选择蜂窝煤热水炉的进出水为温差源,是因为炉火昼夜 不熄,炉灶热水与进水(自来水)的温差大,夏季摄氏60多度,冬季可达摄氏90多度,且比较稳定。同时利用自来水的压力解决了能量无耗输送的难题,只要家庭成员 洗菜、洗碗、洗手、洗脸、洗澡等一用热水,就能获得理想的温差。特别需要强调的是,半导体温差电偶模块是良好的导热体,如果两面没有高低温两种能量的输送,温 差就不能维持,保温做得再好,模块两面的温度接近也是枉然。这是许多失败案例的 根本原因。本发电装置用的是“过路水”,能耗视同为零,同时对热水的降温也不十 分明显。中图是该装置的结构示意图。 制作要点如下: 1.介质导管和高低温差面的制作将两根直径30.5mm、长1000mm的铝管两端车丝,以便在使用时经活接头接人蜂窝煤热水炉的冷、热水管路,按图2剖面的形状加工后,分别和宽60mm、厚3mm、长1000mm的铝条焊在一起,焊接要充分、厚实。铝条 与半导体温差发电模块相贴的冷热端传导面要平整光滑。再试着将要安装的半导体温

温差发电技术与参数

温差发电技术与参数 温差发电是一种合理利用余热、太阳能、地热等低品位能源转换成为电能的有效方式。温差发电具有结构简单,坚固耐用,无运动部件,无噪音等特点。目前在国外已广泛研究。使用普通化石燃料作热源以形成温差发电器的实用系统首推美国专为野外使用而发展的军用电源。它们以各类军队常用的燃油燃烧产生的热量为热源转换为供给战场、尤其是前沿阵地各种电器设备的电能。由于在这些环境中低噪声、能快速启动、能长期连续工作、易携带、维护方便、后勤保障便利等是使用方首要的考虑,在这些方面,温差电转换发电器大大优于常用的内燃式驱动发电机和化学蓄电池。1988年美国生产了一种外型尺寸为41.2cmX42.2cmX27.3cm的燃烧式温差发电器,该设备的发电元件由120对热电偶组成,可使用多种军用燃油,一次装载后连续工作12小时,产生13.1V直流电压,向负载提供120W的电功率。 2温差电技术的应用 随着环保意识的加强以及对传统能源未来匮缺的担心,充分利用余热发电的技术手段日益受到关注。2003年黎巴嫩大学的学者将温差电发电器的热端与该国的一种做饭用的火炉外壁连接,冷端置于空气中,利用炉壁的高温与环境的温差来发电。其实验中所使用的温差电元件即产自中国,因为中国的元件性价比最高,该设备实验中单片元件可产生4W的电功率。中国目前已成为世界上最大的温差电元件生产出口国,这为我国未来温差电的广泛应用打下了坚实的基础。 2.2太阳能和地热能热源 太阳能和地热能是新能源体系的主要组成部分,它们无污染,而且可以认为是无匮缺的长期资源。太阳能利用最为方便的形式是集热,通过集热后产生的温差即可用于发电。 2004年泰国学者通过利用置于屋顶的铜板吸收太阳能集热升温与环境之间的温差发电带动轴流风机引导屋顶空气自然对流从而达到给屋顶降温的效果。 2.3放射性同位素热源 对于需要长时间不间断供电而且无须人工维护的应用,温差电转换发电是一种较为理想的选择。所剩下的主要问题就是要寻找一个同样是体积小、寿命长的相应热源。由同位素放射产生热量的方式因其能量密度高、工作寿命长、可靠性高等优点被视为理想热源。 医学应用:放射性同位素热源的温差发电器用于向人体植入的器官或辅助器具供电,使之能长期正常工作,如人造心脏或心脏起博器。这类产品可耐受1600K以上的高温,其辐射水平比夜光表还低,依据放射源的半衰期其使用期限可达87年。 海洋和地面应用:随着人类在边远地区、海洋的活动不断增加,对能长期工作而不用太多维修的能源系统的需求日增。美国海军是海洋用放射性同位素温差发电器的最大用户。他们使用的典型发电器为Gulf Millibats,设计的工作深度达10KM,温差电偶材料为碲化铋,热源为同位素锶-90,可以提供电压为1.5到1.8V,功率不小于1W,寿命长达10年,通过直流-直流转化器获得24V的输出电压。1961年12月在Chesapeake Curtis海湾为核动力系统设置的第一台SNAP 系统,在阿拉斯加的Umeat无人气象站。该站电能由一个至少6年无需维护的温差发电器提供。 空间应用:卫星用原子核辅助能源系统(SNAP)的发展始于1955年。1961年6月,美国海军装有SNAP3A这种能源 系统的卫星TRANSIT4A发射成功,能源系统运转正常,标志着放射性同位素能源系统首次被用于太空。随着人们对温差发电器的太空应用的深入,在1977年发射的木星、土星探测器旅行者1和2号上的温差发电器的功率已从最初的2 W到3W上升到了155W。美国仙童空间电子公司已提出了一种放射性同位素温差发电器的新设计。它采用通用热源模块、SiGe-GaP温差热电偶及温差电器件组件化的模式,一个18单元280W的系统正常工作时效率可达到9.41%。 3温差发电技术的展望 随着人类空间探索活动的日渐展开,医用物理学的进展以及在地球难于到达地区日益增加的资源考察与探查活动,需 要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统。显然,温差发电对这些应用极为适合。它具有结构简单,坚固耐用,无运动部件,无噪声等特点。对于遥远的太空探测器来说,放射性同位素供热的温差发电器是目前唯一的供电系统。此外,随着全球石油消耗的剧增而伴随的全球能源价格的不断攀升,人们开始对全球目前以石化能源为主体的能源

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